Определение расхода воды на подпитку

В процессе оборота часть воды теряется на испарение, капельный унос и продувку[8].

Горячая вода с установок поступает на водяной блок для очистки и охлаждения. Охлаждение горячей воды производится на вентиляторных градирнях, при этом вода частично теряется на испарение и капельный унос.

Потери воды на испарение, определяется в процентах от расхода горячей воды по формуле

Р₁=k_исп×Δt, %,                                       (3.1)

 

где Δt	–	перепад температур воды до и после охлаждения, 5–15°С;
kисп	–	коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в зависимости от температуры воздуха по сухому термометру, который принимается для лета – 0,16,  для зимы – 0,1.

 

Процент потерь воды на градирне в виде капельного уноса Р₂зависит от конструкций каплеуловителя и от допустимых выбросов аэрозоли по ОБУВ ингибитора. При отсутствии ОБУВ ингибитора, принимается значение Р₂=0,1%.

Процент потерь воды на продувку Р₃ определяется требуемым коэффициентом концентрирования или солесодержанием оборотной воды.

Потери оборотной воды на испарение Р₁и унос Р₂ в охладителе, на сброс в канализацию Р₃ компенсируются подпиткой Р, в процентах, по уравнению

 

Р=Р₁+Р₂+ Р₃                                                                  (3.2)                     

или

q_подп=q_исп+ q_унос+ q_прод, м³/ч,            (3.3)

 

где qподп	–	расход подпиточной воды, м3/ч;
qисп, qунос,qпрод – потери оборотной воды соответственно на испарение, унос, продувку, м3/ч.

 

 

Восполнение потерь рекомендуется компенсировать свежей водой или водой, соответствующей ей по химическому составу (ливневые воды, очищенный конденсат водяного пара).

Испарение воды в оборотной системе влечет за собой ее минерализацию. Солесодержание оборотной водыС_обстабилизируется при условии равенства количества вводимых солей количеству выводимых по уравнению баланса солей:

 

С_подп∙Р=С_об×(P₂+Р₃)=С_об×(P – Р₁),                   (3.4)

 

где Сподп

–

концентрация солей в подпиточной воде, мг/л.

 

Преобразовывая уравнение (2.4), получим

 

.                     (3.5)

 

Из условия «упаривания» воды в оборотной системе С_обвсегда больше С_подп.Обозначим:

,                                          (3.6)

 

где Кк

–

коэффициент концентрирования растворенных минеральных солей и других примесей в оборотной воде при условии исключения выпадения их в осадок.

 

Запишем уравнение (2.5) в следующем виде:

 

.                               (3.7)

 

Уравнение (2.7) позволяет рассчитать коэффициенты концентрирования по известным значениям водного баланса. Коэффициент концентрирования меняется в зависимости от сезона года, так как изменяется процент испарения воды. Изменение величиныK_квлияет на общее солесодержание оборотной воды. По заданию коэффициент концентрирования K_к=2,9. На основании выше сказанного для систем оборотного водоснабжения составляется балансовая таблица (табл. 3.1).

В технологическом производстве из трубопровода охлажденной воды производится отбор воды на периодическую мойку полов, лотков, которая входит в общий объем продувки. Принимаем:

 

Q_охл=Q_гор+ q_сток=2800+ 3=2803 м³/ч.                 (3.8)

 

В табл. 2.1 производится расчет при расходе на продувку оборотной системы за счет отбора охлажденной воды на производстве:

 

q₃ =Q_охл –Q_гор.                            (3.9)

 

 

В табл. 2.1 расходыP₁ и Р₂ найдены от расхода горячей воды Q_гор.Поэтому в графах 9–13 потери воды приводятся в процентах от Q_охл. В результате расчета получены значения коэффициенты концентрированияK_к =3,74, что больше заданного значения K_к =3,2

 

 

Таблица 3.1

 

Балансовая таблица системы оборотного водоснабжения

 

№ п/п	Наименование	Ед. изм.	Условные обозначения или расчетная формула	Сезон года
				лето	зима
1	Расход охлажденной воды	м3/ч	Qохл	2803	2803
2	Расход горячей воды	м3/ч	Qгор	2800	2800
3	Процент потерь на испарение	%	Р1=kΔt, Δt=10°C	1,44	0,9
4	Потери на испарение	м3/ч	qисп=Qгор×Р1/100	40,32	25,2
5	Процент потерь на унос	%	Р2	0,1	0,1
6	Потери на унос	м3/ч	qунос=Qгор×Р2/100	2,8	2,8
7	Продувка	м3/ч	q¢прод=Qохл– Qгор	3,0	3,0
8	Расход подпиточной воды	м3/с	qподп=qисп+ qунос+qпрод	46,12	31,0
9	Потери воды на испарение, процент от Qохл	%	Р1=qисп×100/Qохл	1,4	0,9
10	Потери воды на унос, процент от Qохл	%	Р2=qунос×100/Qохл	0,1	0,1
11	Продувка	%	Р3= qпрод×100/Qохл	0,107	0,107
12	Подпиткаиз водоема	%	Р=qподп×100/Q¢охл	1,65	1,11
13	Водооборот	%	Р4=100 – Р	98,35	98,99
14	Коэффициент концентрирования		Kк= P/(P – P1)	6,6	5,29

 

Определяем значение Р₃ по заданному значению K_к =3,2 из уравнения

 

.                          (3.10)

 

Значения Р₁ и Р₂принимаются из данных табл. 2.1, а Р₃подбирается до

получения значения K_к =3,2.В данном случае Р₃=0,55%.

 

.

 

Требуемый расход продувочной воды:

 

.

 

В том числе сброс на БОВ после градирни

 

q_прод=15,42 – 3,0=12,42 м³/ч.

На основании полученного значения q_прод=15,42м³/ч производится пересчет в табл. 2.2.

Таблица 3.2

 

Балансовая таблица системы оборотного водоснабжения для K_к =3,2

№ п/п	Наименование	Ед. изм.	Условные обозначения или расчетная формула	Сезон года
				лето	Зима
1	Расход охлажденной воды	м3/ч	Qохл	2803	2803
2	Расход горячей воды	м3/ч	Qгор	2800	2800
3	Процент потерь на испарение	%	Р1=kисп×Δt, Δt=10°C	1,44	0,9
4	Потери на испарение	м3/ч	qисп=Qгор×Р1/100	40,32	25,2
5	Процент потерь на унос	%	Р2	0,1	0,1
6	Потери на унос	м3/ч	qунос=Qгор×Р2/100	2,8	2,8
7	Продувка:	м3/ч	qподп=3+ 12,42	15,42	15,42
	– в производстве		3
	– сброс после градирни		12,42
8	Расход подпиточной воды из водоема	м3/ч	qподп=qисп. + qунос+qпрод	58,54	43,42
9	Потери воды на испарение, процент от Qохл	%	Р1=qисп×100/Qохл	1,44	0,9
10	Потери воды на унос, процент от Qохл	%	Р2=qунос×100/Qохл	0,1	0,1
11	Продувка	%	Р3=Σqпрод×100/Qохл	0,107	0,107
12	Подпитка из водоема	%	Р=qподп×100/Qохл	2,09	1,55
13	Водооборот	%	Р4=100 – Р	97,91	98,45
14	Коэффициент концентрирования		Kк= P/(P – P1)	3,03	2,38